背壓式汽輪機(jī)簡介PPT

主講人：褚洪儇烷基化裝置汽輪機(jī)汽輪機(jī)概述1汽輪機(jī)定義汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，是蒸汽動(dòng)力裝置的主要設(shè)備之一。汽輪機(jī)是一種透平機(jī)械（Turbin），又稱蒸汽透平（SteamTurbin）汽輪機(jī)以蒸汽為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能汽輪機(jī)定義蒸汽熱能噴嘴氣流動(dòng)能動(dòng)葉片主軸機(jī)械能汽輪機(jī)內(nèi)能量轉(zhuǎn)換工作原理蒸汽：壓力、溫度→降低，速度→增加，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能汽輪機(jī)分類汽輪機(jī)熱力特性工作原理主蒸汽參數(shù)低壓汽輪機(jī)：主蒸汽壓力<2Mpa中壓汽輪機(jī)：主蒸汽壓力2～8Mpa高壓汽輪機(jī)：主蒸汽壓力8～12Mpa超高壓汽輪機(jī)：主蒸汽壓力12～16Mpa壓臨界壓力汽輪機(jī)：主蒸汽壓力16～22Mpa背壓式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機(jī)中間再熱式汽輪機(jī)沖動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)式汽輪機(jī)凝汽式汽輪機(jī)是指蒸汽在汽輪內(nèi)膨脹做功以后，除小部分軸封漏氣之外，全部進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水的汽輪機(jī)。凝汽設(shè)備主要由凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵和抽氣器組成。汽輪機(jī)排汽進(jìn)入凝汽器，被循環(huán)水冷卻凝結(jié)為水，由凝結(jié)水泵抽出，經(jīng)過各級加熱器加熱后作為給水送往鍋爐。汽輪機(jī)的排汽在凝汽器內(nèi)受冷凝結(jié)為水的過程中，體積驟然縮小，因而原來充滿蒸汽的密閉空間形成真空，這降低了汽輪機(jī)的排汽壓力，使蒸汽的理想焓降增大，從而提高了裝置的熱效率。汽輪機(jī)分類背壓式汽輪機(jī)

排汽壓力大于大氣壓力的汽輪機(jī)稱為為背壓汽輪機(jī)。背壓式汽輪機(jī)的排汽壓力高，蒸汽的熱降較小，與排汽壓力很低的凝汽式汽輪機(jī)相比，發(fā)出同樣的功率，所需蒸汽量為大，因而背壓式汽輪機(jī)每單位功率所需的蒸汽量大于凝汽式汽輪機(jī)。但是，背壓式汽輪機(jī)排汽所含的熱量絕大部分被熱用戶所利用，燃料熱效率高。裝置重沸器熱源噴射式抽氣器動(dòng)力源采暖供熱，管線伴熱吹掃用送入全廠1.0Mpa管網(wǎng)汽輪機(jī)分類沖動(dòng)式汽輪機(jī)沖動(dòng)力的定義：根據(jù)力學(xué)知識(shí)，當(dāng)一運(yùn)動(dòng)物體碰到另一個(gè)靜止的物體或者運(yùn)動(dòng)速度低于它的物體時(shí)，就會(huì)受到阻礙而改變其速度的大小或方向，同時(shí)給阻礙它的物體的一個(gè)作用力。特點(diǎn)：蒸汽僅把從噴嘴中獲得的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功，蒸汽在動(dòng)葉通道中不膨脹。汽輪機(jī)分類反動(dòng)式汽輪機(jī)反動(dòng)力定義：蒸汽在動(dòng)葉汽道內(nèi)膨脹時(shí)對動(dòng)葉的作用力。根據(jù)動(dòng)量守恒定律，當(dāng)氣體從容器中加速流出時(shí)，要對容器產(chǎn)生—個(gè)與流動(dòng)方向相反的力?；咎攸c(diǎn)：蒸汽在動(dòng)葉流道中不僅要改變方向，而且還要膨脹加速，從結(jié)構(gòu)上看動(dòng)葉通道是逐漸收縮的。汽輪機(jī)分類汽輪機(jī)的級噴嘴：相鄰的兩個(gè)靜葉片形成一個(gè)噴嘴，習(xí)慣上把靜葉片就稱作噴嘴。

靜葉柵：由若干靜葉片（也稱導(dǎo)葉）構(gòu)成。

動(dòng)葉柵：由若干動(dòng)葉片構(gòu)成

級：級是汽輪機(jī)的基本工作單元，由靜葉柵和動(dòng)葉柵構(gòu)成。

反動(dòng)級：沖動(dòng)級：純沖動(dòng)級：帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級：反動(dòng)級的效率高于沖動(dòng)級，但是整級的理想焓降較小。蒸汽只在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉通道中不膨脹。蒸汽主要在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉通道中僅有小部分膨脹。在現(xiàn)代沖動(dòng)式汽輪機(jī)中廣泛采用，簡稱為沖動(dòng)級。蒸汽在噴嘴和動(dòng)葉通道中膨脹程度相同。調(diào)節(jié)級：對多級汽輪機(jī)，它是指汽輪機(jī)的第一個(gè)做功級，其通流面積由于部分進(jìn)氣可以隨負(fù)荷變化而改變，達(dá)到調(diào)節(jié)的作用。汽輪機(jī)選擇汽輪機(jī)型號(hào):NG40/32可調(diào)轉(zhuǎn)速:4072～5345rpm跳閘轉(zhuǎn)速：5879rpm震動(dòng)監(jiān)測：70um報(bào)警100um停機(jī)軸位移：0.56mm報(bào)警0.8mm停機(jī)軸承溫度：105℃報(bào)警115℃停機(jī)背壓式汽輪機(jī)本裝置汽輪機(jī)選擇汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)部件2汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)氣缸導(dǎo)葉持環(huán)噴嘴組靜葉片氣封軸承緊固零件調(diào)節(jié)裝置主軸葉輪動(dòng)葉片圍帶、拉筋聯(lián)軸器盤車裝置滑銷速關(guān)裝置汽輪機(jī)軸承徑向軸承（支撐軸承）滑動(dòng)軸承工作原理：利用軸頸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將潤滑油帶入軸頸與軸承瓦之間的間隙而產(chǎn)生油膜壓力，以支承軸頸所加的載荷。優(yōu)點(diǎn)：滑動(dòng)軸承的承載能力大，回轉(zhuǎn)精度高，潤滑油膜具有抗沖擊作用，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械上獲得廣泛應(yīng)用。分類：按承受載荷的方向不同滑動(dòng)軸承分為徑向軸承和推力軸承。推力軸承（止推軸承）烷基化汽輪機(jī)采用軸承：徑向軸承---可傾瓦軸承，5瓦塊。推力軸承---雙向自平衡推力軸承，整鍛推力盤，潤滑油直供，單面8瓦塊。軸承監(jiān)測項(xiàng)目：溫度、振動(dòng)（X/Y軸）、軸位移（Z軸）汽輪機(jī)動(dòng)葉片動(dòng)葉片可分為葉型、葉根和葉頂三個(gè)部分?葉型是葉片的基本部分，由它構(gòu)成汽流通道。等截面直葉片：沿葉高各截面葉型相同，又稱為等截面葉片或直葉片。變截面扭葉片：沿葉高各截面葉型是變化的，又稱為變截面葉片或扭葉片。?葉根是將葉片固定在葉輪或轉(zhuǎn)轂上的連接部分。T型葉根：其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，其強(qiáng)度能滿足較短葉片的工作需要，因此普遍使用在較短葉片上。為了增加承載能力，可以采用外包T型葉根和雙T型葉根。樅樹型葉根：其承載截面接近于按等強(qiáng)度分布，承載能力最高。樅樹型葉根屬于軸向裝配式葉根，可以單裝單拆。但是形狀復(fù)雜、受力面多、加工精度高，故多用于大型汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)級和低壓級。汽輪機(jī)動(dòng)葉片葉頂圍帶可以減小葉片工作的彎應(yīng)力，調(diào)整葉片的自振頻率，封閉汽流通道，減少動(dòng)葉頂部漏汽損失。整體自帶圍帶：將圍帶與葉片一起銑出。鉚接圍帶：將一段段鋼帶鉚接后焊接在葉頂。彈性拱形圍帶：相鄰兩只葉片間用拱形圍帶連接。拉筋是加在動(dòng)葉片末級上的，是穿在葉片中間，把幾片葉片連在一起，一方面增加強(qiáng)度，另一方面調(diào)整葉片頻率，防止共振。拉筋的連接方式有整圈連接、成組連接、網(wǎng)狀連接和Z形連接等。拉筋根據(jù)橫斷面形狀分為圓拉筋、空心拉筋和半圓拉筋等。拉筋還可分為焊接拉筋和松拉筋等。自由葉片：不用圍帶和拉筋成組的孤立葉片。汽輪機(jī)調(diào)速汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子上動(dòng)葉與靜體的噴嘴、導(dǎo)葉是汽輪機(jī)通流部分的核心，蒸汽的熱能在通流部分轉(zhuǎn)化為推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)其他機(jī)械。轉(zhuǎn)子上動(dòng)葉片有兩類：調(diào)節(jié)級動(dòng)葉和壓力級動(dòng)葉兩者雖都是銑制自帶圍帶直葉片，不過它們的葉片型線，葉根形式等要素是不同的。各級動(dòng)葉片均為不調(diào)頻葉片，以適應(yīng)機(jī)組大范圍變速運(yùn)行的要求。汽輪機(jī)氣封軸端汽封：轉(zhuǎn)子穿出汽缸兩端處的汽封，簡稱軸封。用來減少汽缸與轉(zhuǎn)子軸之間的環(huán)形間隙漏氣量。隔板汽封：隔板內(nèi)圓處的汽封，用來阻礙蒸汽繞過噴嘴而造成能量損失。圍帶氣封：動(dòng)葉柵頂部和根部處的汽封（葉頂汽封和徑向汽封），用來阻礙蒸汽從動(dòng)葉柵兩端繞過動(dòng)葉柵而造成能量損失。汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)3汽輪機(jī)調(diào)速原理調(diào)速信號(hào)自現(xiàn)場/DCS系統(tǒng)來電液轉(zhuǎn)換器調(diào)速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槎斡蛪毫ψ兓e(cuò)油門二次油壓力變化，改變動(dòng)力油流向，驅(qū)動(dòng)油動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)汽閥油動(dòng)機(jī)通過連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)調(diào)節(jié)汽閥，改變汽輪機(jī)進(jìn)氣量01020304轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)汽輪機(jī)調(diào)速汽輪機(jī)調(diào)速調(diào)節(jié)汽閥調(diào)節(jié)汽閥的作用是按照控制單元的指令改變進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量，以使機(jī)組受控參數(shù)（功率或轉(zhuǎn)速、進(jìn)汽壓力、背壓等符合運(yùn)行要求。調(diào)節(jié)汽閥主要由調(diào)節(jié)閥、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和油動(dòng)機(jī)三部分組成汽輪機(jī)調(diào)速錯(cuò)油門-油動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定工況，滑閥下端的二次油作用力與上端的彈簧力相平衡，使滑閥處在中間位置，滑閥凸肩正好將中間套筒的油口封住，油缸的進(jìn)、出油路均被阻斷，因此油缸活塞不動(dòng)作，汽閥開度亦保持不變。若工況發(fā)生變化，如瞬時(shí)由于機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速降低等原因出現(xiàn)二次油壓升高情況時(shí)，滑閥的力平衡改變使滑閥上移，于是，在動(dòng)力油通往油缸活塞上腔的油口被打開的同時(shí)，活塞下腔與回油接通，由于油缸活塞上腔進(jìn)油，下腔排油，因此活塞下行，使調(diào)節(jié)汽閥開度加大，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量增加，使機(jī)組轉(zhuǎn)速上升。與此同時(shí)，隨著活塞下行，通過反饋板；彎角杠桿；反饋杠桿等的相應(yīng)動(dòng)作，使錯(cuò)油門彈簧的工作負(fù)荷增大，當(dāng)作用在滑閥上的二次油壓力與彈簧力達(dá)到新的平衡時(shí)，滑閥又恢復(fù)到中間位置，相應(yīng)汽閥開度保持在新的位置，機(jī)組也就在新工況下穩(wěn)定運(yùn)行。汽輪機(jī)噴嘴蒸汽室（噴嘴室）接受從進(jìn)汽管來的蒸汽，將其熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，為調(diào)節(jié)級提供部分進(jìn)汽的可能性，形成閥門的順序調(diào)節(jié)。其結(jié)構(gòu)是：調(diào)節(jié)閥按順序開啟，并設(shè)有一定的部重疊度，同時(shí)，噴嘴室內(nèi)裝有對應(yīng)的調(diào)節(jié)級。其優(yōu)點(diǎn)是：噴嘴室沿汽缸周圍對稱布置，使其受熱均勻，減少熱應(yīng)力，高溫高壓蒸汽只作用于噴嘴室，汽缸只承受調(diào)節(jié)級后降低蒸汽壓力、溫度。汽輪機(jī)速關(guān)速關(guān)閥速關(guān)閥也稱為主汽門，它是主蒸汽管路與汽輪機(jī)之間的主要關(guān)閉機(jī)構(gòu)，在緊急狀態(tài)時(shí)能立即隔斷汽輪機(jī)的進(jìn)汽，使機(jī)組快速停機(jī)。速關(guān)閥水平裝配在汽輪機(jī)進(jìn)汽室側(cè)面。按照汽輪機(jī)進(jìn)汽容積流量的不同，一臺(tái)汽輪機(jī)可配置一只或兩只速關(guān)閥。

汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)速關(guān)閥是關(guān)閉的，在汽輪機(jī)起動(dòng)和正常運(yùn)行期間速關(guān)閥處于全開狀態(tài)。D：蒸汽入口1：主閥碟E：速關(guān)油T1：回油F：啟動(dòng)油H：試驗(yàn)油速關(guān)閥試驗(yàn)裝置操作試驗(yàn)閥使壓力油經(jīng)節(jié)流孔進(jìn)入試驗(yàn)活塞右端腔室，由于試驗(yàn)活塞面積大于油缸活塞面積，在油壓力作用下試驗(yàn)活塞推動(dòng)活塞、活塞盤、閥桿、閥碟同時(shí)向關(guān)閉方向移動(dòng)一小段距離，這一行程不會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行，所以試驗(yàn)可在包括額定負(fù)荷在內(nèi)的任何工況下進(jìn)行。速關(guān)閥試驗(yàn)裝置作用：防止速關(guān)閥由于長時(shí)間不活動(dòng)而引起卡澀汽輪機(jī)速關(guān)速關(guān)閥的開啟啟動(dòng)油F通至活塞（13）右端，活塞在油壓作用下克服彈簧（14）力被壓向活塞盤（16），使活塞與活塞盤的密封面相接觸，之后速關(guān)油E通入活塞盤左側(cè)，隨著活塞盤后速關(guān)油壓的建立，啟動(dòng)油開始有控制的泄放，于是活塞盤和活塞如同一個(gè)整體構(gòu)件在兩側(cè)油壓差作用下，持續(xù)向右移動(dòng)直至被試驗(yàn)活塞（12）限位，由于閥桿右端是與活塞盤連接在一起，所以在活塞盤移動(dòng)的同時(shí)速關(guān)閥也就隨之開啟。汽輪機(jī)速關(guān)速關(guān)閥的關(guān)閉由保安系統(tǒng)操縱，如果保安系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生速關(guān)動(dòng)作，都會(huì)使速關(guān)油失壓，在彈簧力作用下，活塞與活塞盤脫開，活塞盤左側(cè)的速關(guān)油從回油排出，活塞盤連同閥桿、閥碟即刻被推至關(guān)閉位置。速關(guān)作用原理汽輪機(jī)速關(guān)速關(guān)組件速關(guān)組件適用于采用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的汽輪機(jī)、無危急遮斷油門的汽輪機(jī)。速關(guān)組件是將調(diào)節(jié)系統(tǒng)中一些操作件集裝在一起的液壓件組合，它不僅使操作便捷，并且也使得油管路及電氣線路的布置趨于合理、簡化。1．試驗(yàn)閥

2．本體3．啟動(dòng)油換向閥4．速關(guān)油換向閥

5．停機(jī)電磁閥6．電液轉(zhuǎn)換器7．支座8．停機(jī)電磁閥9．手動(dòng)停機(jī)閥速關(guān)組件的作用：用于汽輪機(jī)速關(guān)閥的就地啟動(dòng)、就地停機(jī)、遙控停機(jī)及速關(guān)閥試驗(yàn)操作。電液轉(zhuǎn)換器不屬于速關(guān)組件的功能元件，它只是利用本體的油路集裝在速關(guān)組件中。汽輪機(jī)運(yùn)行4汽輪機(jī)油系統(tǒng)汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)汽輪機(jī)盤車停機(jī)后,汽缸上下存在溫差,如果轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng),則會(huì)造成熱彎曲,這一彎曲在自然狀態(tài)下需要幾十個(gè)小時(shí)才能逐漸消失,在熱彎曲減小到規(guī)定值以前,汽輪機(jī)無法啟動(dòng).如果停機(jī)后投入盤車裝置,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子便能均勻冷卻.不會(huì)造成熱彎曲,這樣汽輪機(jī)在停機(jī)后隨時(shí)多可以啟動(dòng)。啟動(dòng)前使用盤車系統(tǒng)盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，可以檢查動(dòng)靜部件是否碰撞摩擦，潤滑油系統(tǒng)是否運(yùn)行正常，主軸彎曲是否過大，用以確定主機(jī)是否具有啟機(jī)條件。嚴(yán)禁在潤滑油系統(tǒng)未投用時(shí)進(jìn)行盤車??！汽輪機(jī)盤車系統(tǒng)汽輪機(jī)盤車抽氣器的任務(wù)是將汽輪機(jī)軸封不嚴(yán)密處泄漏出的蒸汽抽出，防止其在軸封處冷凝，以保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。（防止竄入潤滑油，冷凝后的水影響氣封正常工作）汽輪機(jī)抽氣系統(tǒng)射汽抽氣器主要由工作噴嘴、混合室及擴(kuò)壓管三部分組成。啟動(dòng)抽氣器時(shí)需要將疏水口水封投用，否則無法建立真空當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，需緊急停機(jī)汽輪機(jī)停機(jī)在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)下述任何一種情況，必須通過停機(jī)機(jī)構(gòu)速關(guān)停機(jī)：

1）輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高到超速跳閘轉(zhuǎn)速而未產(chǎn)生速關(guān)動(dòng)作；2）機(jī)組振動(dòng)突然增大，振幅達(dá)到或超過規(guī)定的極限值；3）清楚聽到機(jī)內(nèi)發(fā)出金屬聲響；4）水沖擊；5）軸封處發(fā)生火花；6）機(jī)組任何一只軸承的溫度急驟升高，達(dá)到規(guī)定的極限值；

7）轉(zhuǎn)子軸位移突然增大超過規(guī)定極限值；8）油系統(tǒng)著火并且不能很快將火撲滅；9）主蒸汽管或壓力油管破裂；10）排汽壓力突然超出極限值；11）壓縮機(jī)發(fā)生嚴(yán)重喘振而不能消除；12）壓縮機(jī)密封系統(tǒng)故障而不能排除；13）工藝系統(tǒng)發(fā)生事故，要求機(jī)組緊急停機(jī)；14）其它輔助設(shè)備突然發(fā)生致使機(jī)組無法繼續(xù)運(yùn)行的故障。汽輪機(jī)知識(shí)1、汽輪機(jī)應(yīng)有以下自動(dòng)保護(hù)裝置：（自動(dòng)主汽門）、（超速）、（軸向位移）、（低油壓）保護(hù)裝置。（低油壓分潤滑油低油壓/調(diào)速油低油壓保護(hù)）2、汽輪機(jī)按熱力特性分類分為（凝汽式汽輪機(jī)）、（調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)）、（背壓式汽輪機(jī)）、（中間再熱式汽輪機(jī)